Desde la perspectiva de todo el sistema eléctrico, los escenarios de aplicación del almacenamiento de energía se pueden dividir en tres escenarios: almacenamiento de energía en el lado de generación, almacenamiento de energía en el lado de transmisión y distribución y almacenamiento de energía en el lado del usuario.En aplicaciones prácticas, es necesario analizar las tecnologías de almacenamiento de energía de acuerdo con los requisitos en varios escenarios para encontrar la tecnología de almacenamiento de energía más adecuada.Este artículo se centra en el análisis de tres escenarios de aplicación principales del almacenamiento de energía.
Desde la perspectiva de todo el sistema eléctrico, los escenarios de aplicación del almacenamiento de energía se pueden dividir en tres escenarios: almacenamiento de energía en el lado de generación, almacenamiento de energía en el lado de transmisión y distribución y almacenamiento de energía en el lado del usuario.Estos tres escenarios se pueden dividir en demanda de energía y demanda de energía desde la perspectiva de la red eléctrica.Las demandas de tipo energético generalmente requieren un tiempo de descarga más largo (como el cambio de tiempo de energía), pero no requieren un tiempo de respuesta elevado.Por el contrario, los requisitos de tipo de energía generalmente requieren capacidades de respuesta rápida, pero generalmente el tiempo de descarga no es largo (como la modulación de frecuencia del sistema).En aplicaciones prácticas, es necesario analizar las tecnologías de almacenamiento de energía de acuerdo con los requisitos en varios escenarios para encontrar la tecnología de almacenamiento de energía más adecuada.Este artículo se centra en el análisis de tres escenarios de aplicación principales del almacenamiento de energía.
1. Lado de generación de energía
Desde la perspectiva del lado de la generación de energía, el terminal de demanda para el almacenamiento de energía es la central eléctrica.Debido a los diferentes impactos de las diferentes fuentes de energía en la red y al desajuste dinámico entre la generación de energía y el consumo de energía causado por el lado de carga impredecible, existen muchos tipos de escenarios de demanda para el almacenamiento de energía en el lado de la generación de energía, incluido el cambio de tiempo de energía. , unidades de capacidad, seguimiento de carga, seis tipos de escenarios, incluida la regulación de frecuencia del sistema, la capacidad de respaldo y la energía renovable conectada a la red.
cambio de tiempo de energía
El cambio de tiempo de energía consiste en reducir los picos y llenar los valles de la carga de energía mediante el almacenamiento de energía, es decir, la planta de energía carga la batería durante el período de carga de energía baja y libera la energía almacenada durante el período de carga de energía máxima.Además, almacenar la energía eólica y fotovoltaica abandonada de las energías renovables y luego trasladarla a otros períodos para su conexión a la red también es un cambio de tiempo energético.El cambio de tiempo de energía es una aplicación típica basada en energía.No tiene requisitos estrictos sobre el tiempo de carga y descarga, y los requisitos de energía para carga y descarga son relativamente amplios.Sin embargo, la aplicación de capacidad en diferido está causada por la carga de energía del usuario y las características de la generación de energía renovable.La frecuencia es relativamente alta, más de 300 veces al año.
unidad de capacidad
Debido a la diferencia en la carga de electricidad en diferentes períodos de tiempo, las unidades de energía alimentadas con carbón deben asumir capacidades de reducción de picos, por lo que es necesario reservar una cierta cantidad de capacidad de generación de energía como capacidad para las cargas pico correspondientes, lo que impide que la energía térmica unidades alcancen su máxima potencia y afecta la economía de operación de la unidad.sexo.El almacenamiento de energía se puede utilizar para cargar cuando la carga eléctrica es baja y para descargar cuando el consumo de electricidad alcanza su punto máximo para reducir el pico de carga.Utilice el efecto de sustitución del sistema de almacenamiento de energía para liberar la unidad de capacidad alimentada por carbón, mejorando así la tasa de utilización de la unidad de energía térmica y aumentando su economía.La unidad de capacidad es una aplicación típica basada en energía.No tiene requisitos estrictos sobre el tiempo de carga y descarga, y tiene requisitos relativamente amplios sobre la potencia de carga y descarga.Sin embargo, debido a la carga de energía del usuario y las características de generación de energía de la energía renovable, la frecuencia de aplicación de la capacidad está desplazada en el tiempo.Relativamente alto, alrededor de 200 veces al año.
cargar siguiente
El seguimiento de carga es un servicio auxiliar que se ajusta dinámicamente para lograr un equilibrio en tiempo real para cargas que cambian lentamente y continuamente.Las cargas que cambian lentamente y continuamente se pueden subdividir en cargas base y cargas en rampa de acuerdo con las condiciones reales de operación del generador.El seguimiento de carga se utiliza principalmente para cargas en rampa, es decir, al ajustar la salida, la tasa de rampa de las unidades de energía tradicionales se puede reducir tanto como sea posible., permitiéndole realizar la transición lo más fluida posible al nivel de instrucción de programación.En comparación con la unidad de capacidad, la siguiente carga tiene requisitos más altos en cuanto al tiempo de respuesta de descarga, y se requiere que el tiempo de respuesta sea de un nivel de minutos.
Sistema FM
Los cambios de frecuencia afectarán el funcionamiento seguro y eficiente y la vida útil de los equipos eléctricos y de generación de energía, por lo que la regulación de la frecuencia es muy importante.En la estructura energética tradicional, el desequilibrio energético a corto plazo de la red eléctrica está regulado por unidades tradicionales (principalmente energía térmica e hidroeléctrica en mi país) respondiendo a señales de AGC.Con la integración de nueva energía en la red, la volatilidad y aleatoriedad del viento y el viento han agravado el desequilibrio energético en la red eléctrica en un corto período de tiempo.Debido a la lenta velocidad de modulación de frecuencia de las fuentes de energía tradicionales (especialmente la energía térmica), se quedan atrás en la respuesta a las instrucciones de despacho de la red.A veces se producen operaciones incorrectas, como el ajuste inverso, por lo que no se puede satisfacer la demanda recién agregada.En comparación, el almacenamiento de energía (especialmente el almacenamiento de energía electroquímica) tiene una velocidad de modulación de frecuencia rápida y la batería puede cambiar de manera flexible entre estados de carga y descarga, lo que la convierte en un muy buen recurso de modulación de frecuencia.
En comparación con el seguimiento de carga, el período de cambio del componente de carga del sistema de modulación de frecuencia es de minutos y segundos, lo que requiere una mayor velocidad de respuesta (generalmente de segundos), y el método de ajuste del componente de carga es generalmente AGC.Sin embargo, la modulación de frecuencia del sistema es una aplicación típica de tipo eléctrico, que requiere carga y descarga rápidas en un corto período de tiempo.Cuando se utiliza almacenamiento de energía electroquímica, se requiere una gran tasa de carga y descarga, por lo que reducirá la vida útil de algunos tipos de baterías y afectará a otros tipos de baterías.economía.
capacidad sobrante
La capacidad de reserva se refiere a la reserva de energía activa reservada para garantizar la calidad de la energía y el funcionamiento seguro y estable del sistema en caso de emergencias, además de satisfacer la demanda de carga esperada.Generalmente, la capacidad de reserva debe ser del 15 al 20% de la capacidad de suministro de energía normal del sistema, y el valor mínimo debe ser igual a la capacidad de la unidad con la mayor capacidad instalada individual en el sistema.Dado que la capacidad de reserva está destinada a emergencias, la frecuencia operativa anual es generalmente baja.Si la batería se utiliza únicamente para el servicio de capacidad de reserva, no se puede garantizar la economía.Por lo tanto, es necesario compararlo con el costo de la capacidad de reserva existente para determinar el costo real.efecto de sustitución.
Conexión a red de energías renovables
Debido a la aleatoriedad y las características intermitentes de la generación de energía eólica y fotovoltaica, su calidad eléctrica es peor que la de las fuentes de energía tradicionales.Dado que las fluctuaciones de la generación de energía de energía renovable (fluctuaciones de frecuencia, fluctuaciones de producción, etc.) varían de segundos a horas, las aplicaciones de tipo de energía existentes también tienen aplicaciones de tipo de energía, que generalmente se pueden dividir en tres tipos: tiempo de energía de energía renovable -cambio, solidificación de la capacidad de generación de energía renovable y suavización de la producción de energía renovable.Por ejemplo, para solucionar el problema del abandono de la luz en la generación de energía fotovoltaica, es necesario almacenar la electricidad restante generada durante el día para descargarla durante la noche, lo que pertenece al cambio horario de energía de las energías renovables.En el caso de la energía eólica, debido a la imprevisibilidad de la energía eólica, la producción de energía eólica fluctúa mucho y es necesario suavizarla, por lo que se utiliza principalmente en aplicaciones de tipo energético.
2. Lado de la rejilla
La aplicación del almacenamiento de energía en el lado de la red es principalmente de tres tipos: aliviar la congestión de la resistencia de transmisión y distribución, retrasar la expansión de los equipos de transmisión y distribución de energía y respaldar la energía reactiva.es el efecto sustitución.
Aliviar la congestión de la resistencia de transmisión y distribución.
La congestión de la línea significa que la carga de la línea excede la capacidad de la línea.El sistema de almacenamiento de energía se instala aguas arriba de la línea.Cuando la línea está bloqueada, la energía eléctrica que no se puede entregar se puede almacenar en el dispositivo de almacenamiento de energía.Descarga de línea.Generalmente, para los sistemas de almacenamiento de energía, se requiere que el tiempo de descarga sea del orden de una hora y el número de operaciones es de aproximadamente 50 a 100 veces.Pertenece a aplicaciones basadas en energía y tiene ciertos requisitos de tiempo de respuesta, que deben responderse a nivel de minutos.
Retrasar la expansión de los equipos de transmisión y distribución de energía
El coste de la planificación tradicional de la red o de su actualización y expansión es muy alto.En el sistema de transmisión y distribución de energía donde la carga está cerca de la capacidad del equipo, si el suministro de carga se puede satisfacer la mayor parte del tiempo en un año y la capacidad es menor que la carga solo en ciertos períodos pico, el sistema de almacenamiento de energía se puede utilizar para pasar la menor capacidad instalada.La capacidad puede mejorar efectivamente la capacidad de transmisión y distribución de energía de la red, retrasando así el costo de nuevas instalaciones de transmisión y distribución de energía y prolongando la vida útil de los equipos existentes.En comparación con aliviar la congestión de la resistencia de transmisión y distribución, retrasar la expansión de los equipos de transmisión y distribución de energía tiene una frecuencia de operación más baja.Teniendo en cuenta el envejecimiento de las baterías, el coste variable real es mayor, por lo que se plantean mayores requisitos para la economía de las baterías.
Apoyo reactivo
El soporte de energía reactiva se refiere a la regulación del voltaje de transmisión inyectando o absorbiendo energía reactiva en las líneas de transmisión y distribución.Una potencia reactiva insuficiente o excesiva provocará fluctuaciones en el voltaje de la red, afectará la calidad de la energía e incluso dañará los equipos eléctricos.Con la ayuda de inversores dinámicos, equipos de comunicación y control, la batería puede regular el voltaje de la línea de transmisión y distribución ajustando la potencia reactiva de su salida.El soporte de energía reactiva es una aplicación de energía típica con un tiempo de descarga relativamente corto pero una alta frecuencia de operación.
3. Lado del usuario
El lado del usuario es el terminal de uso de la electricidad, y el usuario es el consumidor y usuario de la electricidad.El costo y los ingresos de la generación, transmisión y distribución de energía se expresan en forma de precio de la electricidad, que se convierte en costo para el usuario.Por tanto, el nivel del precio de la electricidad afectará a la demanda del usuario..
Gestión del precio de la electricidad por tiempo de uso del usuario.
El sector eléctrico divide las 24 horas del día en múltiples períodos de tiempo, como pico, plano y bajo, y establece diferentes niveles de precios de la electricidad para cada período, que es el precio de la electricidad por tiempo de uso.La gestión del precio de la electricidad según el tiempo de uso del usuario es similar al cambio de tiempo de energía, la única diferencia es que la gestión del precio de la electricidad según el tiempo de uso del usuario se basa en el sistema de precios de la electricidad según el tiempo de uso para ajustar la carga de energía, mientras que la energía El cambio de tiempo consiste en ajustar la generación de energía de acuerdo con la curva de carga de energía.
Gestión de carga de capacidad
Mi país implementa un sistema de precios de la electricidad de dos partes para las grandes empresas industriales en el sector del suministro de energía: el precio de la electricidad se refiere al precio de la electricidad cobrado de acuerdo con la transacción real de electricidad, y el precio de la electricidad de capacidad depende principalmente del valor más alto del usuario. el consumo de energía.La gestión del costo de capacidad se refiere a reducir el costo de la capacidad reduciendo el consumo máximo de energía sin afectar la producción normal.Los usuarios pueden utilizar el sistema de almacenamiento de energía para almacenar energía durante el período de bajo consumo de energía y descargar la carga durante el período pico, reduciendo así la carga general y logrando el propósito de reducir los costos de capacidad.
Mejorar la calidad de la energía
Debido a la naturaleza variable de la carga operativa del sistema de energía y la no linealidad de la carga del equipo, la energía obtenida por el usuario tiene problemas tales como cambios de voltaje y corriente o desviaciones de frecuencia.En este momento, la calidad de la energía es mala.La modulación de frecuencia del sistema y el soporte de energía reactiva son formas de mejorar la calidad de la energía en el lado de generación y en el lado de transmisión y distribución.Del lado del usuario, el sistema de almacenamiento de energía también puede suavizar las fluctuaciones de voltaje y frecuencia, como el uso del almacenamiento de energía para resolver problemas como aumento, caída y parpadeo de voltaje en el sistema fotovoltaico distribuido.Mejorar la calidad de la energía es una aplicación energética típica.El mercado de descarga específico y la frecuencia de operación varían según el escenario de aplicación real, pero generalmente se requiere que el tiempo de respuesta sea de milisegundos.
Mejorar la confiabilidad del suministro de energía
El almacenamiento de energía se utiliza para mejorar la confiabilidad del suministro de energía de la microrred, lo que significa que cuando ocurre una falla eléctrica, el almacenamiento de energía puede suministrar la energía almacenada a los usuarios finales, evitando la interrupción del suministro eléctrico durante el proceso de reparación de fallas y garantizando la confiabilidad del suministro de energía. .El equipo de almacenamiento de energía en esta aplicación debe cumplir con los requisitos de alta calidad y alta confiabilidad, y el tiempo de descarga específico está relacionado principalmente con la ubicación de instalación.
Hora de publicación: 24 de agosto de 2023